JPH1034481A - ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被供給部に達したことの機械的なワーク検知
に基づいて、形状やサイズ、重量にかかわりなく、ワー
クを静かに被供給部に供給できるようにする。 【解決手段】 ベース昇降用シリンダ２５のワーク持ち
上げ側の第１圧力室Ｂに、ワーク持ち上げ流体供給用の
第１流路ｂとワークの下降補助流体供給用の第２流路ｃ
とを備えた第１バルブＶ１を接続し、第２圧力室Ｃに
は、ワーク下降補助用流体よりも低圧の圧力流体を供給
する第３流路ｄと圧力流体逃がし用の第４流路ｅとを備
える第２バルブＶ２を接続し、第２及び第３流路接続下
での被供給部へのワークの着座に伴う第１圧力室の内圧
低下に基づいて、第１及び第２バルブＶ１，Ｖ２を第１
及び第４流路ｂ，ｅの接続状態に且つワークチャック装
置３５のワークチャック用流体圧シリンダ３２をチャッ
ク解除状態に切り換える圧力スイッチＳを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水平方向に移動可
能で且つ流体圧シリンダを駆動源にして昇降可能なベー
スに、流体圧シリンダを駆動源にするワークチャック装
置を設けたワーク供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のワーク供給装置は、例えば所定長
さに切断された丸鋼や角鋼、平鋼などのワークをチャッ
クして持ち上げ、このワークを水平方向に移動ならびに
下降させて、ワークが被供給部（例えば箱詰め用のパレ
ットやコンテナあるいは既にこれらに供給されたワーク
など）に達する直前に、ワークの下降を停止させ、か
つ、ここでワークのチャックを解除して、ワークを被供
給部に供給する等に用いられるもので、一般には、コン
ピュータからの指令に基づくサーボ制御によって、ワー
クチャック装置を下降ならびに停止させ、かつ、ワーク
チャック装置をチャック解除状態に切り換えて、被供給
部にワークを供給させるようにしている。

【０００３】即ち、例えばホストコンピュータからの指
令に基づいて、パレットやコンテナなどの被供給部に未
だワークが供給されていなければ、その被供給部に対す
る適切な高さ位置でワークの下降を停止させ、或いは、
被供給部に既にワークが供給されている場合は、そのワ
ークの高さ分を差し引いた高さ位置でワークの下降を停
止させて、パレット上やコンテナ上あるいは既に供給さ
れたワーク上に順次ワークをする形態がとられているの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
サーボ制御の形態では、例えば被供給部に既にワークが
供給されている状況下において、そのワークの高さ寸法
が真の高さ寸法よりも大または小であるとする誤まった
情報がコンピュータから出力された場合、その情報が大
の時は、高い位置でワークのチャックが解除されること
で、ワークが既に供給されているワーク上に衝撃的に落
下され、ワーク間で大きな干渉音を発したりワークに傷
が付いたりする問題があった。一方、高さの寸法情報が
小の場合は、既に供給されているワーク上にワークを強
圧させることで、装置を破損させてしまう問題があっ
た。

【０００５】或いは、既に供給されたワークが何らかの
原因で位置ずれした場合、これは特にワークが円形であ
る場合に顕著であるが、この場合は、誤まった情報とは
無関係に、上記した高さ寸法の情報が大であるとする時
よりも、更に高い位置からワークが衝撃的に落下されて
しまう問題があり、そして何にも増して、サーボ制御に
よるシステムでは、設備費が高く付く点でも問題があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、水平方向に移動可能で且つ流体圧シリンダを駆
動源にして昇降可能なベースに、流体圧シリンダを駆動
源にするワークチャック装置を設けたワーク供給装置に
おいて、本発明では、パレットやコンテナなどの被供給
部にワークが存在するか否かを問わずに、従って、パレ
ットやコンテナなどの被供給部に既に供給されたワーク
が位置ずれしていようがいまいが、供給すべきワークが
被供給部（パレットやコンテナ、或いは既にこれらに供
給されたワークなど）に達するまではワークの下降を継
続させて、ワークが被供給部に達した時点で、機械的に
ワークのチャックを解除させるようにして、コスト的に
安価に、上記の諸問題を解決することを目的としてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】即ち、本発明は、冒頭に記載した
ワーク供給装置において、ベース昇降用シリンダのワー
ク持ち上げ側の第１圧力室に、ワーク持ち上げ流体供給
用の第１流路とワークの下降補助流体供給用の第２流路
とを切り換え接続する第１バルブを接続し、ベース昇降
用シリンダの第２圧力室には、ワーク下降補助用流体よ
りも低圧の圧力流体を供給する第３流路と圧力流体逃が
し用の第４流路とを切り換え接続する第２バルブを接続
し、更に、第２及び第３流路接続下での被供給部へのワ
ークの着座に伴う第１圧力室の内圧低下に基づいて、第
１及び第２バルブを第１及び第４流路の接続状態に且つ
チャック用流体圧シリンダをチャック解除状態に切り換
える圧力スイッチを設けて成る点に特徴がある。

【０００８】上記の構成にかゝる流体圧の回路におい
て、第２流路を通して第１圧力室にワーク下降補助用の
圧力流体を供給し、第２圧力室には、第３流路を通して
上記のワーク下降補助用流体よりも低圧の圧力流体を供
給し、かつ、ここで、ワーク重量と第２圧力室に供給さ
れる圧力流体の流体圧とに基づくワーク押し下げ力が、
第１圧力室に供給されるワーク下降補助用の圧力流体に
基づくワーク持ち上げ力よりも大になるように、それぞ
れの圧力流体の圧力設定をすることで、その差が小さい
ほど緩速でワークが下降される。

【０００９】この時の第１圧力室の内圧は、上記したワ
ークの下降速度の設定によって異なるものの、上記の差
を極めて小さくする緩速のワーク下降形態をとった場合
は、ワーク押し下げ力とワーク持ち上げ力とが互いにバ
ランスするに近い圧力下に在らしめられることになり、
ワーク下降補助用として供給される圧力流体の供給圧よ
りも遙に高い圧力下に置かれることになる。

【００１０】そして、下降に伴ってワークが被供給部に
着座すると、それまで第１圧力室の内圧を高めていたワ
ークの重量が一瞬にして消去されることで、第１圧力室
の内圧が急激に低くなり、この圧力変動を圧力スイッチ
が検知して、チャック用流体圧シリンダがチャック解除
状態に切り換えられ、かつ同時に、第１及び第２バルブ
が切り換えられて、ワーク持ち上げ用の第１流路が第１
圧力室に接続されると共に、圧力流体逃がし用の第４流
路が第２圧力室に接続されて、ワークチャック装置は流
体圧シリンダのストロークエンドにまで上昇する。

【００１１】而して、本発明によれば、サーボ制御など
に頼ることなく、供給すべきワークが被供給部に達した
ことの機械的な検知結果に基づいて、直ちにワークチャ
ックが解除されることで、パレットやコンテナなどの被
供給部にワークが存在するか否かを問わずに、或いは、
パレットやコンテナなどの被供給部に既に供給されたワ
ークが位置ずれしていようがいまいが、更には、ワーク
の形状やサイズ、重量にかかわりなく、ワークを静かに
被供給部に供給することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は丸鋼や角鋼、平鋼などの棒状ワー
クＡの保管ならびに切断・箱詰めシステムの全体を示
し、棒状のワークＡを径方向に搬送するコンベア１と、
このコンベア１からのワークＡを第１ストック部２に送
り込む振り分け台車３と、第１ストック部２へのワーク
Ａの送り込み途中において、そのワークＡの端面形状な
らびにサイズを測定する装置４と、第１ストック部２に
ストックされたワークＡを形状別ならびにサイズ別に仕
分けして、これを棚群５の所定の収容棚６に入庫させる
クレーン７とを備えている。

【００１３】更に、クレーン７によって収容棚６から取
り出されたワークＡを送り出しコンベア８に供給するチ
ェンジャー９と、コンベア８からの送り出しワークＡを
所定長さに切断する自動制御式と手動制御式のバンドソ
ー装置１０，１０Ａと、切断されたワークを箱詰めする
装置１１とを備えている。

【００１４】図３及び図４に示すように、自動箱詰め装
置１１は、箱詰め用のパレット１２を第１ワーク供給位
置Ｘに送り込むパレット送り込み装置１３と、箱詰め用
のコンテナ１４を第２ワーク供給位置Ｙに送り込むコン
テナ送り込み装置１５と、切断端材を台車１６に取り出
す端材取り出し装置１７、及び、切断されたワークをパ
レット１２やコンテナ１４あるいは台車１６に供給する
ワーク供給装置１８などから成る。

【００１５】ワーク供給装置１８は次のように構成され
ている。即ち、図５及び図６に示すように、切断ワーク
ａの取り出し方向に沿う一対のレール１９を、門型フレ
ーム２０の上部フレーム２１に設けると共に、このレー
ル１９に沿ってサーボモータ２２により往復移動可能に
スライドベース２３を設け、このスライドベース２３
に、ロッド式のガイド手段２４を介して且つエアシリン
ダ２５によって昇降可能に昇降ベース２６を設けると共
に、更に、前記レール１９に直交する方向のレール２７
に沿って且つエアシリンダ２８を介して水平方向に往復
移動可能に第２のスライドベース２９を設けている。

【００１６】そして、この第２のスライドベース２９
に、エアシリンダ３０によって縦軸まわりで旋回可能に
旋回ベース３１を設けると共に、この旋回ベース３１
に、油圧シリンダ３２によって水平方向にスライド駆動
される可動ハンド３４と固定ハンド３３とによるワーク
チャック装置３５を設けている。

【００１７】上記の構成によれば、ワークチャック装置
３５が水平二次元方向と旋回ならびに昇降の移動が可能
であることから、一対のハンド３３，３４によってチャ
ックしたワークａを、第１または第２のワーク供給位置
Ｘ，Ｙに或るパレット１２やコンテナ１４の任意の箇所
に、必要に応じてその向きを変更させて供給することが
できる。

【００１８】上記の昇降ベース２６用のエアシリンダ２
５に対するエア供給回路図を図７に示している。尚、第
２のスライドベース２９用と旋回ベース３１用のエアシ
リンダ２８，３０、及び、ワークチャック装置３５用の
油圧シリンダ３２には、これらのシリンダ２８，３０，
３２を単に切り換え伸縮させるバルブが接続されている
だけであるから、図示しての説明を省略する。

【００１９】図面に照らして明らかなように、昇降ベー
ス２６ひいてはワークチャック装置３５を昇降させるエ
アシリンダ２５には、それのワーク持ち上げ側の第１圧
力室Ｂに、ワーク持ち上げエア供給用の第１流路ｂとワ
ーク下降補助エア供給用の第２流路ｃとを切り換え接続
するための第１バルブＶ１が接続されている。第２圧力
室Ｃには、ワーク下降補助用エアよりも低圧のエアを供
給する第３流路ｄとエア逃がし用の第４流路ｅとを切り
換え接続するための第２バルブＶ２が接続されている。

【００２０】更に、第２及び第３流路ｃ，ｄの接続下で
の被供給部へのワークａの着座に伴う第１圧力室Ｂの内
圧低下に基づいて、第１及び第２バルブＶ１，Ｖ２を第
１及び第４流路ｂ，ｅの接続状態に且つチャック用油圧
シリンダ３２をチャック解除状態に切り換える圧力スイ
ッチＳを設けている。尚、上記のエアシリンダ２５とし
て、これを上昇のストロークエンドでロックされるエン
ドロックタイプのエアシリンダを用いているが、これは
必須の要件ではない。

【００２１】上記の構成において、一対のハンド３３，
３４を開放した状態で、ワークチャック装置３５がワー
ク取り出しコンベア３７の上方に位置し、ワーク持ち上
げ用の高圧エアＰ₀ Ｋｇｆ／ｃｍ² が第１バルブＶ１の
第１流路ｂを通してエアシリンダ２５の第１圧力室Ｂに
接続されて、ワークチャック装置３５が最上位に持ち上
げられ、かつ、第２バルブＶ２のエア逃がし用の第４流
路ｅが第２圧力室Ｃに接続されて、エアシリンダ２５が
エンドロックピン２５ａによってストロークエンドでロ
ックされた図７に示す状態、これをワーク供給装置１８
のホームポジションとしてワークａの供給が開始され
る。

【００２２】即ち、例えば第１ワーク供給位置Ｘに送り
込まれたパレット１２へのワーク供給の制御情報が入力
されると、先ずは油圧シリンダ３２が作動して一対のハ
ンド３３，３４がワークａをチャックし、次にスライド
ベース２３が第１ワーク供給位置Ｘに移動する。そして
ここで、第１及び第２バルブＶ１，Ｖ２が図８に示す状
態に切り換えられて、第１及び第２圧力室Ｂ，Ｃに第２
及び第３流路ｃ，ｄが接続される。

【００２３】これによって、それまではＰ₀ Ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の高圧エアが供給されていた第１圧力室Ｂには、ワ
ークａの下降補助用であるＰ₁ Ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧エ
アが供給される。一方、第４流路ｅを通して大気に開放
されていた第２圧力室Ｃには、上記のワーク下降補助用
エアよりも低圧であるＰ₂ Ｋｇｆ／ｃｍ² の高圧エアが
供給されて、エアシリンダ２５のエンドロックピン２５
ａが解除状態に切り換えられることになる。

【００２４】ここで、ワークａの重量と図５にＧで示す
昇降部分（ＷＫｇ）と第２圧力室Ｃに供給されたＰ₂ Ｋ
ｇｆ／ｃｍ² の高圧エアとに基づくワーク押し下げ力
が、第１圧力室Ｂに供給されたＰ₁ Ｋｇｆ／ｃｍ² の高
圧エアに基づくワーク持ち上げ力よりも大になるよう
に、即ち、第１圧力室Ｂの内圧Ｐ₃ に対して、（Ｐ₂ Ｋ
ｇｆ／ｃｍ² ＋ＷＫｇ）−Ｐ₁ Ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力が
大になるように、それぞれの高圧エアの圧力設定をして
おくのであり、而して、内圧Ｐ₃ ＜（Ｐ₂ Ｋｇｆ／ｃｍ
² ＋ＷＫｇ）−Ｐ₁ Ｋｇｆ／ｃｍ² の式において、その
差を小さくするほど緩速でワークチャック装置３５ひい
てはワークａが下降されることになり、かつ、当然なが
ら第１圧力室Ｂの内圧Ｐ₃ は、ワーク下降補助用として
供給されている高圧エアの供給圧Ｐ₂ Ｋｇｆ／ｃｍ² よ
りも遙に高い圧力下に置かれることになる。

【００２５】上記の圧力設定によるワークａの下降に伴
って、ワークａが被供給部に着座すると、それまで第１
圧力室Ｂの内圧を高めていたワークａの重量と昇降部分
Ｇの重量（ＷＫｇ）が一瞬にして消去されることで、第
１圧力室Ｂの内圧Ｐ₃ が急激に低くなり、この圧力変動
を圧力スイッチＳが検知して、ワークチャック装置３５
の油圧シリンダ３２がチャック解除状態に切り換えら
れ、かつ同時に、第１及び第２バルブＶ１，Ｖ２が図７
に示す状態に切り換えられて、ワーク持ち上げ用の第１
流路ｂが第１圧力室Ｂに接続されると共に、圧力流体逃
がし用の第４流路ｅが第２圧力室Ｃに接続されて、ワー
クチャック装置３５はエアシリンダ２５のストロークエ
ンドにまで上昇し、エンドロックピン２５ａによってエ
ンド位置でロックされ、かつ、スライドベース２３がコ
ンベア３７側に移動し、ワーク供給装置１８が次のワー
ク供給に備えるように、元のホームポジションに戻る。

【００２６】従って、上記の構成によれば、サーボ制御
などに頼ることなく、供給すべきワークａが被供給部に
達したことの機械的な検知結果に基づいて、直ちにワー
クチャックが解除されてワークチャック装置３５が上昇
することで、パレット１２やコンテナ１４などの被供給
部にワークａが存在するか否かを問わずに、或いは、パ
レット１２やコンテナ１４などの被供給部に既に供給さ
れたワークａが位置ずれしていようがいまいが、更に
は、ワークの形状やサイズ、重量にかかわりなく、ワー
クａを静かに被供給部に供給することができるのであ
る。

【００２７】尚、上記の実施例では、昇降ベース２６と
第２のスライドベース２９及び旋回ベース３１の駆動源
としてエアシリンダ２５，２８，３０を用い、ワークチ
ャック装置３５の可動ハンド３３の駆動源として油圧シ
リンダ３２を用いたが、全ての駆動源をエアシリンダま
たは油圧シリンダにして実施可能であり、これらエア及
び油圧のシリンダを、本発明では流体圧シリンダと称し
ている。

【００２８】また、スライドベース２３に第２のスライ
ドベース２９と旋回ベース３１とを装備させて、ワーク
チャック装置３５を水平二次元方向と旋回ならびに昇降
の移動を可能に構成しているが、チャックしたワークａ
を水平一次元方向に移動させて、その移動途中の任意箇
所の被供給部にワークａを段積みするようなワーク供給
装置を対象にするならば、ワークチャック装置を水平一
次元方向ならびに昇降可能なベースに設けて、第２のス
ライドベース２９と旋回ベース３１とを省略すればよ
い。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、水平方向に移動可能で且つ流体圧シリンダを駆
動源にして昇降可能なベースに、流体圧シリンダを駆動
源にするワークチャック装置を設けたワーク供給装置に
おいて、流体圧シリンダに対する特殊な圧力流体の供給
手段を採用したことで、設備的に高価に付く上に、干渉
音を発したり装置を破損したりする等の問題を含み勝ち
のサーボ制御に頼ることなく、供給すべきワークが被供
給部に達したことの機械的な検知結果に基づいて、被供
給部にワークが存在するか否かを問わずに、或いは、既
に供給されたワークが位置ずれしていようがいまいが、
更には、ワークの形状やサイズ、重量にかかわりなく、
ワークを静かに被供給部に供給することができるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】棒状ワークの保管ならびに切断・箱詰めシステ
ムの概略側面図である。

【図２】棒状ワークの保管ならびに切断・箱詰めシステ
ムの概略平面図である。

【図３】自動箱詰め装置の概略平面図である。

【図４】自動箱詰め装置の概略側面図である。

【図５】ワーク供給装置の側面図である。

【図６】ワーク供給装置の正面図である。

【図７】昇降ベース用のエアシリンダに対するエア供給
回路図である。

【図８】昇降ベース下降時のエアシリンダに対するエア
供給回路図である。

【符号の説明】

２５…エアシリンダ、２６…昇降ベース、３２…油圧シ
リンダ、３５…ワークチャック装置、Ｂ…第１圧力室、
Ｃ…第２圧力室、Ｖ１…第１バルブ、Ｖ２…第２バル
ブ、Ｓ…圧力スイッチ、ｂ…第１流路、ｃ…第２流路、
ｄ…第３流路、ｅ…第４流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に移動可能で且つ流体圧シリン
   ダを駆動源にして昇降可能なベースに、流体圧シリンダ
   を駆動源にするワークチャック装置を設けたワーク供給
   装置において、ベース昇降用シリンダのワーク持ち上げ
   側の第１圧力室に、ワーク持ち上げ流体供給用の第１流
   路とワークの下降補助流体供給用の第２流路とを切り換
   え接続する第１バルブを接続し、ベース昇降用シリンダ
   の第２圧力室には、ワーク下降補助用流体よりも低圧の
   圧力流体を供給する第３流路と圧力流体逃がし用の第４
   流路とを切り換え接続する第２バルブを接続し、更に、
   第２及び第３流路接続下での被供給部へのワークの着座
   に伴う第１圧力室の内圧低下に基づいて、第１及び第２
   バルブを第１及び第４流路の接続状態に且つチャック用
   流体圧シリンダをチャック解除状態に切り換える圧力ス
   イッチを設けて成ることを特徴とするワーク供給装置。